半导体生产线动态在制品水平控制方法

针对半导体晶圆制造中设备众多,生产周期长和多次重入等特点,提出一种在制品水平分解控制方法.首先,通过仿真实验,依据系统关键指标受设备性能变化影响的灵敏度大小,确定设备的约束权重;然后,依据设备约束权重,结合产品的加工参数,确定每种产品各加工阶段合理的在制品水平分布;最后,设备依据实际在制品水平和目标在制品水平的差别和上下游信息,动态地选择工件加工.通过仿真实验,验证了算法的可行性和有效性.     

基于模糊Petri网推理的半导体生产线动态调度研究

针对动态调度的特点,为了综合优化半导体生产线性能指标,尝试使用基于模糊Petri网推理的方法进行动态调度。首先分析了影响动态调度决策的生产线状态信息;然后建立了模糊Petri网形式化推理机,继而构建了面向半导体生产线的模糊Petri网推理模型;最后使用实际半导体生产线模型,将提出的方法与FIFO、EDD和CR策略进行了仿真比较。结果表明基于模糊Petri网推理的动态调度方法能够改善半导体生产线多种性能指标。     

ExtendSim仿真在半导体生产线动态调度研究中的应用

根据半导体封装生产线的实际情况和特点,在现有的动态调度方法研究的基础上,针对不同类型的加工机器和生产需求等情况进行分析,对半导体封装生产线的动态调度方法进行研究,并结合离散系统仿真技术和系统仿真平台ExtendSim建立仿真模型,通过仿真结果得出生产线的主要生产性能参数。通过比较分析从而得出综合调度策略,改善和提高了半导体封装生产线的生产性能。应用实践表明,提出的仿真方法对于研究半导体封装生产线的调度问题是可行并且有效的。     

基于ETAEMS/GPGP-CN的半导体生产线动态调度技术研究

针对缺乏半导体生产线动态调度分布协同机制的研究现状,提出了基于扩展的任务分析环境建模与仿真／通用部分全局规划一合同网(ETAEMS／GPGP-CN)的动态调度技术。对TAEMS的非局部影响进行扩展,以实现调度过程中协同关系的定量描述与分析。利用GPGP获取上、下游协同信息,结合合同网的招投标机制,以解决其动态调度。以某150 mm晶圆生产线为例,仿真试验表明了该动态调度算法的有效性。     

半导体生产线控制与调度研究

研究半导体生产线的控制与调度对微电子企业的生产具有重大价值。总结了国内外半导体生产线控制与调度问题的研究现状，分析并比较了各种调度策略，论述了对调度问题赖以存在的模型基础，指出了存在的问题，并探讨了可能的研究方向。     

半导体生产线全局修正式重调度方法研究

基于群体智能思想,提出了全局修正式半导体生产线重调度方法。首先,给出了基于群体智能思想的重调度模型;然后,在此模型基础上,给出了全局修正式重调度算法;最后,基于实际生产线的仿真模型对全局修正式重调度算法与企业原有算法进行了对比分析。仿真结果表明,在不确定的半导体生产线环境下,在适当的时候使用全局修正式重调度算法生成重调度方案,能够更好地优化模型的在制品移动次数、在制品移动速率与工件操作准时交货率等短期性能指标。目前,该方法已在某实际半导体生产线中应用并取得了良好的效果。     

半导体生产线群体智能调度模型研究

模仿蚁群生态系统，提出了半导体生产线群体智能调度模型。该调度模型由集中优化控制MAS(C-MAS)与分布式动态控制人工蚁群MAS(D-MAS)构成，实现了优化控制与动态调度的优势互补。其中，C-MAS主要由仿真Agent与调度Agent构成；D-MAS由一个蚁后Agent和代表半导体生产线物理实体的多个工件蚂蚁Agent与多个资源蚂蚁Agent构成，蚂蚁Agent通过基于信息素的间接交互实现半导体生产线的动态调度，蚁后Agent用于实现C-MAS与D-MAS的紧密协作，从而获得半导体生产线优化的动态智能调度。给出了基于群体智能调度模型的智能动态调度算法，对群体智能调度模型进行了定性评价。     

多智能体技术在半导体生产线调度中的应用

针对半导体生产线调度问题的特性，引入了多智能体系统概念，建立了半导体生产线调度问题的多智能体模型。通过动态求解半导体调度的多智能体效用模型，能够很好地解决半导体生产线生产过程中出现的各种突发事件，达到优化调度的目的，通过仿真，说明了该方法的有效性。     

基于组合拍卖的半导体生产线短期调度技术研究

针对缺乏半导体生产线调度与控制分布协同机制的研究现状,建立了半导体生产线短期全局调度多代理模型,提出了基于组合拍卖的多目标短期调度协同机制,以上海某半导体制造企业152 mm晶圆生产线为实例,验证了多代理模型和协同机制的有效性。     

一种改进的半导体生产线批处理机调度策略研究

研究了半导体生产线上有加工类型限制的并行批处理机组调度问题,其目标是最小化总加权拖期交货损失,从而最大程度地满足客户的按期交货要求.在研究了ATC-BATC和DBDH规则的基础上,提出了一种改进的ATC-BATC调度规则,通过反馈控制局部在制品数量来改善系统性能,并通过仿真证明该规则能更有效地减小总加权拖期交货损失.     

性能指标驱动的半导体生产线动态派工方法

为了求解不确定生产环境下的半导体生产线调度问题,提出一种基于极限学习机的性能指标驱动的动态派工方法。首先通过半导体生产线仿真系统仿真,得到所需样本,进而通过极限学习机建立半导体生产线性能指标预测模型;然后通过预测出的性能指标,结合生产线的实时状态信息,学习产生调度过程中的动态派工规则算法所需的最佳系数,驱动生产线派工决策,使其性能指标趋向预测值,最终达到提高生产线整体性能的目的。通过仿真平台验证了该方法能够有效提高生产线的性能指标。     

基于Agent的芯片制造生产线动态调度方法研究

基于智能体技术,提出了芯片制造生产线动态调度新方法,实现了投料调度、工件调度与设备维护调度的集成。首先,给出了基于智能体的动态调度模型,该模型中包括管理智能体、投料智能体、工件智能体、设备智能体、运输智能体与人员智能体。投料智能体用于实现投料控制,工件调度通过工件智能体与设备智能体之间的协商实现,设备维护调度由设备智能体实现。通过智能体间的合作,能够实现投料控制、工件调度与设备维护调度的协同进行。然后给出了工件智能体与设备智能体问协商使用的协商协议（即带有时间约束的单步协商协议）,以及智能体决策中使用的调度算法（包括投料调度算法,工件调度算法与设备维护调度算法）。最后,通过实例,给出了方法的使用过程,并进行了模拟仿真。仿真结果表明,集成的调度方法能更好地优化模型的生产率、加工周期与设备利用率,最终提高准时交货率。     

基于多代理的知识有色赋时Petri网的晶圆制造系统建模方法

为了对大规模、复杂的晶圆制造系统进行有效建模,提出了基于多代理的知识有色赋时Petri网的晶圆制造系统分层建模方法。在设备层,对晶圆制造系统的系统资源、内部行为和知识进行封装,建立了设备层代理模型。在设备组层和系统层,根据系统需求对各设备组内部及其之间的关系进行配置,分别建立了设备层和系统层代理模型。该方法提高了模型的可配置和重用性,降低了建模的复杂性,同时将知识与模型的库所和变迁集成,增强了模型的运行决策能力。通过上海某企业的150 mm晶圆的生产数据验证,证明了基于多代理的知识有色赋时Petri网的晶圆制造系统模型的有效性。     

Vehicle dispatching for highly loaded semiconductor production considering bottleneck machines first

Semiconductor wafer fabrication lines can be characterized by re-entrant product flow, long production lead-time, large variety of production processes, and large capital investment. These distinctive characteristics make the flow control in the fab very complicated. Throughput rate and lead-time are among the most important performance measures. The throughput rate is usually determined by a bottleneck resource, and the lead-time depends on the machine utilization level and the amount of variability in the system. Due to the high efficiency of material handling and reduced particles, automated material handling systems such as automatic guided vehicles (AGVs), overhead hoist transporters (OHTs), and overhead shuttles (OHSs) are being widely used in wafer fabrication lines (wafer fabs) instead of human operators. Although a material handling system itself is seldom a bottleneck of production in a fab, it is important for that to effectively support the bottleneck machines to maximize the throughput and reduce production lead-time. This paper presents a vehicle dispatching procedure based on the concept of theory of constraints, in which vehicle dispatching decisions are made to utilize the bottleneck machines at the maximum level. Simulation experiments have been performed to compare the proposed vehicle dispatching procedure with existing ones under different levels of machine utilization, vehicle utilization, and local buffer capacity.     

晶圆制造物料运输系统性能分析建模方法

为在自动化物料搬运系统设计阶段快速有效地分析该系统的性能,提出一种扩展Markov模型的建模方法,该方法减少了自动化物料搬运系统性能分析模型的规模,避免了模型的状态空间规模爆炸.采用某晶圆制造企业的实际生产数据进行测试,并与仿真分析方法比较.结果表明,扩展Markov模型与仿真模型在自动化物料搬运系统搬运量、运输小车利用率和空载小车到达平均时间间隔等指标方面的相对误差值为96％,处于[-8％,10％]的区间范围;与仿真模型相比,扩展Markov模型的性能分析效率提高了600倍以上.由此验证了所提扩展Markov模型建模方法的有效性.     

面向代理的半导体生产线建模技术研究

为了有效分析和评价基于多代理的半导体生产线调度与控制性能,提出了面向代理的有色赋时Petri网的半导体生产线建模方法。将设备代理内部行为进行封装,建立了设备代理的有色赋时Petri网模型。同时,将半导体生产线多代理模型按层次划分为设备代理层、设备组层和系统层,有效地降低了模型的复杂性,提高了模型的可重用性。建立了分布式半导体生产线仿真平台,以实现基于面向代理的着色赋时Petri网的半导体生产线仿真定量分析与评价。以上海某半导体制造企业6英寸晶圆生产线为例,其仿真结果验证了建模与仿真的有效性。     

A daily production model for wafer fabrication

The complex process and high variation in wafer fabrication make its production management very difficult. Problems such as planned target achievement and line balancing are not unusual in the industry. Such problems reveal the importance of developing a daily production policy for wafer fabrication. Planned target achievement and line balancing are the major concerns of this investigation in developing a daily production model. This investigation divides the process of wafer fabrication into two sections, i.e., the front and the rear, according to the last sputtering operation step. In the rear section, the objective is attaining the planned output target. In the front section, the major focus is to satisfy the demand of the rear section so that the production line is balanced. Release and dispatch policies are incorporated in this study to achieve both objectives. A real-world numerical example is used as simulation data. Results show that the proposed daily production model gives a better performance in the achievement of monthly planned output but suffers a little in the performance of line balancing.